Tiedetöppäysjoulukalenteri: 4. Lysenko & vernalisaatio

Lysenko (vas) puhuu ja Stalin (oik) kuuntelee.
Jari Mäkinen

Tässä tekstissä mennään vaarallisille vesille, sillä se käsittelee politiikkaa ja tiedettä. Kun ideologia alkaa määrätä tieteen suuntaa, ei tuloksena ole yleensä kuin harmia.

Käsittelyssä on nimittäin tapaus Lysenko.

Trofim Denisovitš Lysenko oli maatyöläisen oloinen ja näköinen agronomi Karlovkasta Poltavan läheltä Venäjältä. Hän syntyi vuonna 1898 valmistui 1925 Kiovan maatalousinstituutista ja sai varsin pian mainetta. 

Pravda kertoi vuonna 1927 Lysenkon keksineen, kuinka pellot voidaan lannoittaa ilman lannoitteita ja mineraaleja. Hänen kerrottiin myös todistaneen, että Azerbaidžanissa voitaisiin kasvattaa talvisatoa tekeviä papuja. Eksentrisen tutkijan maine alkoi kasvaa ja laajeta, mistä hän innostui ennestään kehittämään erilaisia teorioitaan.

Niitä Lysenko kehitteli ilman minkäänlaista tieteellistä pohjaa. Hän jopa sanoutui irti monista yleisesti hyväksytyistä ajatuksista, koska ne eivät "sopineet dialektisen materialismin doktriiniin", kuten hän kirjoitti. Evoluution, eli darwinismin sijalle Lysenko kehitteli "sosiaalisen darwinismin", missä ei tarvittu perintötekijöitä ja muista sellaisia läntisiä hapatuksia.

Lajien talvikestävyyden parantamiseen Lysenko kehitti niin sanotun vernalisaation, eli ajatuksen, jonka mukaan lajit oppivat esimerkiksi sietämään olosuhteita, joille ne altistetaan. Eli kun toisiaan seuraavat viljasukupolvet pidetään koko ajan kylmässä, niin ne oppivat sietämään lopulta kylmyyttä. 

Valtaan juuri sopivasti 1920-luvun lopussa noussut Josif Stalin piti Lysenkon ajatuksista kovasti – ei vähiten sen vuoksi, että viljan paleltumiset olivat Neuvostoliitossa kovin yleisiä, ja tässä näytti olevan siihen ratkaisu. Ja Lysenko lupasikin korjata asian. 

Stalin teki Lysenkosta maataloustieteellisen Akatemian johtaja vuonna 1938 ja hänestä tuli myös Stalinin avustaja tiedekysymyksissä. Eli Lysenko oli käytännössä Neuvostomaan tiedediktaattori Stalinin aikaan. Hänen ajatuksiaan kritisoineet tutkijat laitettiin Siperiaan, minkä seurauksena tieteellinen keskustelu paitsi genetiikan ja perintötieteen, niin myös muiden tieteenalojen saroilla muuttui ymmärrettävästi vaisuksi.

Stalin ja Lysenko patsaana 
Stavropolin kaupunkiin pystytettiin vuonna 1952 veistos, missä ovat Stalin ja Lysenko ihastelemassa vehnää. Veistos tuhottiin vuonna 1961, mutta se elää edelleen tässä Stavropolin hallintoalueen arkistossa olevassa kuvassa. Otsikkokuvassa ovat myös Lysenko (vasemmalla) ja Stalin (oikealla); kuvassa Lysenko pitää puhetta Kremlissä.

Lysenko oli voimissaan Stalinin valtakauden ajan, ja yllättäen hänen loistelias uransa jatkui myös Nikita Hruštšovin aikana. 

Hruštšov oli esimerkiksi todella innostunut Lysenkon ideasta käyttää kanoja sokerijuurikkaita turmelevien kärsäkkäiden tuhoamiseen. Kun asiantuntijat epäilivät asiaa, tuli Hruštšov väliin ja totesi hänen olevan ensiluokkainen tiedemies. 

Vasta 1960-luvun alussa Lysenkon ympärilleen ja koko neuvostomaahan rakentama tieteellinen kupla alkoi sihistä tyhjäksi. Ensin kolme tunnettua fyysikkoa, Jakov Zeldovitš, Vitali Ginzburg ja Pjotr Kapitsa syyttivät Lysenkoa valetieteellisyydestä ja tieteellisten vastustajiensa tuhoamisesta. Sitten myös ydinfyysikko Andrei Saharov hyökkäsi Lysenkoa vastaan ja sanoi yksinkertaisesti, että Lysenkon teorioiden takana oli vain Stalinin henkilöpalvonta, ja että  Lysenko oli aiheuttanut neuvostotieteelle valtavasti vahinkoa.

Käännekohdaksi tuli vuosi 1964, kun Lysenko viimein  erotettiin tiedeakatemian johdosta ja asetettiin arestiin koetilalle lähelle Moskovaa. 

Kun Hruštšov oli erotettu lokakuussa 1964, ei Lysenkolla ollut enää suojelijaa. Pian tiedeakatemian puheenjohtaja ilmoittikin, ettei Lysenkoa enää suojeltu arvostelulta, Lysenkon kotiin lähetettiin asiantuntijakomitea, ja keväällä 1965 julkaistiin häntä koskeva raportti, ja se oli rajua tekstiä: Lysenkon maine tuhottiin ja hänen tutkimuksensa todettiin yksiselitteisesti olleen puppua.

Lysenko kuoli Moskovassa vuonna 1976, mutta hänen vaikutuksensa näkyy edelleen itänaapurissamme, sillä Neuvostoliitossa jäätiin jälkeen etenkin geenitekniikassa – ja yhä edelleen politiikka sotkeutuu (sielläkin) tieteentekoon.

Nikolai Vavilov 
Eräs surullisimmista Lysenkon ajan tutkijakohtaloista on Nikolai Vavilov. Hän oli erinomainen ja lahjakas tutkija, kasvitieteilijä ja geneetikko, joka erikoistui kasvien immunologiaan ja viljelykasvien geneettisten ominaisuuksien tutkimiseen ja niiden jalostamiseen. 


Vavilov oli Lysenkon aikalainen, ja geneetikkona (sekä pätevänä tutkijana) Lysenkon kannalta vaarallinen. Siksi Vavilov vangittiin vuonna 1940 ja tuomittiin kuolemaan isänmaanpetturuudesta ja tuholaistoiminnasta. Tuomio lievennettiin 20 vuoden vankeudeksi, mutta Vavilov kuoli jo kolmen vuoden kuluttua tuomiostaan aliravitsemukseen vankilassa. Yllä on hänen vankilakuvansa Vavilov-museossa Moskovassa.

 

PS. Jotkut huomauttavat, että vernalisaatio ei ollutkaan ihan täyttä soopaa. Viimeaikainen tutkimus epigenetiikassa on osoittaunut, että hankitut ominaisuudet voivatkin vaikuttaa jossain määrin perimään. Vaikutus on kuitenkin paljon pienempi kuin Lysenko lupasi, ja lisäksi Lysenkon perustelut vernalisaatiolle eivät kestä tietellistä valoa laisinkaan.

 

 

 

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä: tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja ja myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia. Ne auttavat myös ymmärtämään miten tiede toimii – ja että tutkijatkin ovat ihmisiä.

Kaikki avautuneet luukut ovat täällä.

Tiedetöppäysjoulukalenteri: 3. Eetteri

Orionin kaasusumu Andrew Ainslie Commonin kuvaamana vuonna 1883
Jari Mäkinen

Eetteri on orgaaninen yhdiste, joka reagoi varsin huonosti muiden aineiden kanssa ja sitä käytetään esimerkiksi uuttamisessa varsin paljon.

Aikanaan sillä oli myös kovasti käyttöä kosmologiassa, koska jostain syystä koko maailmankaikkeuden oletettiin olevan täynnä eetteriä – hieman kemiallisen eetterin tapaan huonosti vuorovaikuttavaa ainetta, jonka ansiosta esimerkiksi valo pystyi liikkumaan (hieman äänen tavoin) avaruudessa. 

Jo antiikin kreikassa niin sanotun maailmaneetterin oletettiin "täyttävän kuunylisen kaikkeuden".

Ajatus eetteristä oli sinänsä looginen, sillä esimerkiksi ääni kulkee ilmassa värähtelynä. Koska oli vaikeaa kuvitella tapaa, millä valo tai minkä muun tahansa signaali kulkisi tyhjässä avaruudessa, oli suora päätelmä se, että avaruudessa on pakko olla jotain ainetta, mitä ei näe, mikä ei haittaa taivaankappaleiden liikettä ja mikä ei muutenkaan ole havaittavissa, paitsi että se kuljettaisi esimerkiksi valoa.

Eetterin piti olla siis täysin läpinäkyvää, kitkatonta ja sen piti olla täysin levossa maailmankaikkeuden suhteen siten, että valon nopeus siinä oli aina täsmälleen valon nopeus.

Tämä eetteri oli kuitenkin sen verran omituinen ja ristiriitainen ajatus, että herrat Albert Michelson ja Edward Morley suunnittelivat 1880-luvulla kokeen, jonka tarkoituksena oli mitata Maan absoluuttinen liike eetterin suhteen.

Kokeen lähtökohtana oli ajatus siitä, että maapallon liikkeen eetterin suhteen pitäisi aiheuttaa Maan pinnalla havaittava "eetterituuli". Valon suunnan ja eetterituulen välisen kulman pitäisi vaikuttaa valon nopeuteen, ja siksi hyvin yksinkertaisella koejärjestelyllä koetettiin havaita "sivutuuleen" ja "vastatuuleen" liikkuneiden valonsäteiden eri nopeuksista aiheutunut vaihe-ero.

Michelson-Morley -koe 1887

He tekivät mittauksia useampaan otteeseen vuonna 1881 ja 1887, eivätkä löytäneen mitään eroavaisuutta. Tai he löysivät hyvin pienen nopeuseron, mutta se oli mittausvirheen rajojen sisällä ja siksi siihen ei voinut luottaa.

Vaikka koetta pidetään yhtenä kuuluisimmista epäonnistuneista kokeista, se oli kuitenkin kiinnostava. Michelson sai sen ansiosta jopa Nobelin palkinnon vuonna 1907.

Tuolloin kuitenkin eetterin aika alkoi olla lopullisesti ohi, koska 1900-luvun alussa Albert Einstein selitti suhteellisuusteoriassaan vuonna 1905, että mikään koejärjestely ei voi havaita eroa valon nopeudessa, koska valon nopeus on aina vakio.

Lisäksi tuntemus valon ja koko sähkömagneettisen säteilyn olemuksesta oli kehittynyt 1900-luvun alussa siihen saakka, ettei sen kulkemiseen enää kaivattu edes teoreettisesti mitään eetteriä.

Avaruus on siis tyhjä ja eetteri on jäänyt elämään lähinnä radiotoiminnassa, missä edelleen lähetyksiä lähetetään niin sanotusti eetteriin – vaikkakin yhä useammin tuo radioeetteri sijaitseekin netissä. Mutta se on ihan eri juttu.

-

Otsikkokuvassa on Andrew Ainslie Commonin vuonna 1883 ottama kuva Orionin kuuluisasta kaasusumusta. Tämä oli eräs ensimmäistä tähtivalokuvista, joilla osoitettiin miten aikavalotuksella saadaan kuvaan näkyviin paljon enemmän tähtiä ja kaasua kuin paljain silmin voi nähdä.

Tiedetöppäysjoulukalenterin tunnus

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä: tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja ja myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia. Ne auttavat myös ymmärtämään miten tiede toimii – ja että tutkijatkin ovat ihmisiä.

Kaikki avautuneet luukut ovat täällä.

Tiedetöppäysjoulukalenteri: 2. Piltdownin ihminen

John Cooken maalaus tutkijoista ihailemassa Eoanthropus dawsonin kalloa
Jari Mäkinen

Vuonna 1912 amatööriluonnontieteilijä Charles Dawson kertoi maailmalle löytäneensä luita ja työkaluja eräästä luolasta Piltdownin luona Kentissä, eteläisessä Englannissa. Alue on tunnettu arkeologisista löydöistään.

Löytyneet luut näyttivät viittaavan jonkinlaiseen ihmisen ja apinan välimuotoon. Kun keskustelu Charles Darwinin esittämästä evoluutioteoriasta kävi tuolloin kovin kiivaana, ei ollut ihme, että löytö sai kovasti huomiota osakseen.

Kolme vuotta myöhemmin, vuonna 1915, Dawson ilmoitti toisesta, jopa kiinnostavammasta löydöstä: nyt hän oli löytänyt lisää luita toisesta ammoisesta ihmisapinasekasikiöstä, aivan edellisen löytöpaikan lähitienoilta.

Kun luut kasattiin yhteen, mudostivat Piltdownin fossiilit mielenkiintoisen jäänteen: yksilöllä näytti olevan suurikokoinen, lähes nykyihmisen kaltainen kallo, mutta leuat ja hampaat olivat selvästi apinamaiset.

Piirros mahdollisesta Piltdownin ihmisestä ja kallo

Oikealla on rekonstruktio Piltdownin ihmisen kallosta ja vasemmalla hahmotelma siitä, millainen ihminen olisi voinut olla. Piirros oli varsin pitkälle mennyt päättely varsin vajavaisen tiedon perusteella.

 

Evoluutiotutkijat hyppivät innoissaan, sillä tämä näytti olevan puuttuva linkki ihmisen ja apinan välillä. Se oli vahva ase evoluution vastustajia vastaan, sillä varhaisista ihmisistä ja myöhäisistä ihmisapinoista oli löytynyt hyviä fossiileja, mutta niiden välissä ei ollut mitään – ennen Piltdownin ihmistä.

Löytö sopi kuitenkin liian hyvin siihen mitä odotettiin, joten jo tuolloin monet epäilivät löydon aitoutta.

Niinpä Dawsonin löytöjä tutkittiin ja tutkittiin, kunnes viimein vuonna 1953 kehittyneet tutkimusmenetelmät paljastivat luut huijaukseksi. Tavallisen 1900-luvun alun orankutangin ja 600-vuotta vanhan ihmiskallon jäänteet oli liitetty toisiinsa hyvin huolellisesti ja niin aidon tuntuisesti, että ne onnistuivat huiputtamaan tutkijoita lähes 40 vuoden ajan.

Muistona tästä Dawsonin vilpistä on edelleen hänen luomansa olion latinankielinen nimi, Eoanthropus dawsoni, eli Dawsonin jäljitelmäihminen.

Ei mikään mukava tapa saada nimensä tieteen historiaan…

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä: tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja ja myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia. Ne auttavat myös ymmärtämään miten tiede toimii – ja että tutkijatkin ovat ihmisiä.

Kaikki avautuneet luukut ovat täällä.

Tiedetöppäysjoulukalenteri: 1. Lobotomia

Lobotomia
Jari Mäkinen

Tiedetöppäysjoulukalenterin ensimmäisen luukun takana on lobotomia, eli operaatio, missä aivopuoliskojen välisiä ja niitä taaempiin aivojen osiin yhdistäviä hermoja leikattiin poikki. Tarkoituksena oli auttaa levottomia, ahdistuneita ja tuskaisia potilaita.

Menetelmän keksi portugalilainen kirurgi Egas Antonio Caetano de Abreu Freire Moniz, joka operoi kollegansa Almeida Liman kanssa kolmattakymmenettä potilasta vuodesta 1936 alkaen poraamalla heidän kalloonsa reiän ja leikkaamalla hermosäikeitä poikki erityisellä neulalla, jonka päässä oli pieni metallisilmukka. Instrumentin nimi oli leukotomi.

Maailmanlaajuinen hoitomuoto lobotomiasta tuli, kun amerikkalaiset Walter Freeman ja James Watts aloittivat Yhdysvalloissa leikkaukset 1936 ja kehittivät niin sanotun standardimetodin.

Tämä standardileikkaus tapahtui siten, että joko paikallispuudutuksessa tai yleisanestesiassa porattiin molemmin puolin ohimoa reiät, joiden avulla mitattiin aivojen paksuus ja määritettiin etäisyys keskiviivassa kulkeviin etumaisiin aivovaltimoihin. Sen jälkeen tehtiin viuhkamaiset viillot otsalohkojen valkean aineen läpi pitkällä, mitta-asteikollisella veitsimäisellä leukotomilla. Näin otsalohkojen yhteydet tunnetiloja säätelevään limbiseen järjestelmään katkaistiin.

Kaikesta mittaamisesta ja arvioinnista huolimatta enempi tai vähempi hasardihommaa; joskus reikä meni liian pitkälle taakse, jolloin potilas saattoi tulla apaattiseksi ja lopulta täydeksi kasviksi, ja toisaalta jos lääkäri osui vahingossa liian syvälle, saattoi potilas kuolla aivoverenvuotoon.

Toinen tapa suorittaa lobotomia oli vieläkin hurjempi. Siinä jääpiikkimäinen instrumentti naputettiin pienellä vasaralla kyynelpussin ja silmäkuopan sisäreunan kautta etukuoppaan ja naskalin vartta kääntelemällä tehtiin viuhkamainen valkean aineen halkaisu molemmin puolin. 

Jännää leikkauksissa oli se, että niiden aikana potilas oli koko ajan hereillä; lääkäri saattoi kysellä koko ajan miltä nyt tuntuu.

Tohtorit Freeman ja Watts tutkivat röntgenkuvaa potilaan aivoista ennen lobotomiaa.

Tohtorit Freeman ja Watts tutkivat röntgenkuvaa potilaan aivoista ennen lobotomiaa.

Suomessa lobotomialeikkauksia tehtiin kaikkiaan noin 1700 psykiatriselle potilaalle, viimeiset vielä 1970-luvun puolivälissä.

Periaatteessa lobotomia toimi hyvin, sillä sen ansiosta usein potilaita voitiin hoitaa kotona. Potilaat muuttuivat useimmiten rauhallisiksi, kun aggressiivisuus ja ahdistuneisuus vähenivät. Heidän kokemansa harhat pysyivät kuitenkin ennallaan, mutta potilaat suhtautuivat niihin välinpitämättömästi.

Käytännössä aina tuloksena oli myös sivuvaikutuksia. Potilaat esimerkiksi muuttuivat vähemmän oma-aloitteisiksi, passiisiksiksi, ja lapsellisiksi. He saattoivat olla hyväntuulisia, mutta karkeita käytöksessään ja puheissaan.

Muita leikkauksesta seuranneita komplikaatioita olivat muun muassa epileptiset kohtaukset, aivoverenvuoto, keuhkokuume ja meningiitti. Ne olivat myös lobotomian yleisimpiä kuolinsyitä.

Suomessa lobotomiaan kuoli arviolta 3 – 5 % potilaista. Ruotsissa ja Yhdysvalloissa luku oli 4 – 8 %.

1950-luvulla tulivat käyttöön uudenlaiset psyykenlääkkeet, joiden ansiosta varsin väkivaltaisia lobotomisia leikkauksia ei tarvittu enää niin paljon. 1960-luvulla niitä tehtiinkin jo paljon aiempaa vähemmän, ja 1970-luvulla niistä luovuttiin kokonaan. 

Paitsi että lobotomia oli vaarallinen toimenpide, oli se eettisesti kyseenalainen, koska useinkaan potilailta ei kysytty lupaa sen tekemiseen. Nykyisin sitä on helppo kauhistella, mutta se oli oman aikansa ja sen aikaisen ajattelun tuote. Sitä ei voi pitää täysin kyseenalaisena hoitona, etenkin kun sen avulla on pystytty kehittämään uudenlaisia, parempia ja tehokkaampia aivoleikkauksia sekä neurokirurgisia toimenpiteitä.

Aikoinaan lobotomiaa arvostettiin jopa niin paljon, että sen keksijä Moniz sai lääketieteen Nobelin palkinnon vuonna 1949 (yhdessä sveitsiläisen Walter Rudolf Hessin kanssa).

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä. Aihe ei ole erityisen jouluinen, mutta kiinnostava, sillä töppäykset pitävät sisällään niin tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja kuin myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia.

Tiedetöppäykset ovat myös kiinnostavia siksi, että ne osoittavat miten tiede toimii: se on itse itseään korjaava systeemi, jonka tavoitteena on totuus.

Jos joku epärehellinen tutkija koettaa väärentää tuloksiaan, toiset kyllä paljastavat tämän ennemmin tai myöhemmin. Jos virheelliset mittaukset tai epäselvät havainnot johtavat tekemään epätosia päätelmiä, niin tutkijakollegat kyllä korjaavat tämän pian. Jokainen hyvä tutkija on luonnostaan myös epäilijä, vaikka kyse on omista tuloksista.

Totuus voittaa aina lopulta, eikä luonnonlakeja voi huijata.

Tämä on tärkeää muistaa näinä aikoina, kun tutkimustuloksia väärennellään julkisuudessa ja niistä kerrotaan valikoiden. Kansanedustajatkin esittävät suoranaisia valheita, ja monet yleisesti ottaen järkevät ihmiset eivät halua uskoa tiedeyhteisön varsin yksimielisesti hyväksymiin asioihin, kuten ilmastonmuutokseen tai evoluutioon.

Juuri siksi on kiinnostavaa poimia historiasta kalenterillisen verran tapauksia, joissa tiede on ollut hakoteillä. Vastapainoksi ikäville, mutta opettavaisille tapauksille on myös töppäyksiä sekä erehdyksiä, jotka paljastuivat hyödyllisiksi.

Tilaa aihepiirin tiedetöppäykset RSS-syöte